Instrukcje dotyczące dozowania ciągłego
Ogólne zadania dozowania ciągłego
Ważenie ciągłe jest stosowane w coraz większej liczbie obszarów przemysłu. Zadaniem wagi ciągłej jest ważenie produktów i ciągłe podawanie ich do bieżącej produkcji. Jednostka ważąca może być obsługiwana na różne sposoby, czy to w formie pomiaru siły, wagi taśmowej, miernika przepływu luzem czy różnicowej wagi dozującej. Te tryby pracy są kompatybilne z Rozwiązanie systemowe OPDENHOFF i STANDARD możliwe.
Podajnik z ubytkiem masy zazwyczaj składa się z leja ważącego z czujnikiem wagowym, jednostki dozującej z powiązanym sterowaniem - np. przetwornicą częstotliwości - leja magazynowego i odpowiedniej jednostki sterującej. Przepływ produktu jest określany wewnętrznie przez ubytek masy w czasie. Działanie wolumetryczne i grawimetryczne jest ważnym elementem kontroli i regulacji przepływu produktu.
Działanie objętościowe:
Odpowiada za szybkie dozowanie do zakresu wartości zadanej.
Działanie grawimetryczne:
Odpowiedzialny za precyzyjną regulację i utrzymanie stałego przepływu produktu.
Wymagania dla takiej zasady ważenia są następujące...
... precyzyjne rejestrowanie wagi produktu
... Określanie natężenia przepływu jednostki dozującej
... najszybsze i najdokładniejsze możliwe dostosowanie przepływu produktu do żądanej wartości zadanej
Przed procesem dozowania tworzona jest krzywa charakterystyki urządzenia do pracy grawimetrycznej z pięciu punktów do celów kontrolnych. Pięć wartości kontrolnych jest ustawianych ręcznie w krokach od 0 do 100 %, a wynikowy przepływ produktu jest odnotowywany w programie rozruchowym. Rozwiązanie systemowe STANDARD wykorzystuje te pięć par wartości do utworzenia krzywej charakterystyki wartości sterującej/przepływu. Po wprowadzeniu wartości zadanej i rozpoczęciu dozowania, rozwiązanie systemowe STANDARD wykorzystuje krzywą charakterystyczną do obliczenia przybliżonej wartości aktywacji i przekazuje ją do podajnika ubytku masy. W rezultacie podajnik dozuje szybko do wartości zadanej. Ponieważ krzywa charakterystyki urządzenia 100% nie może dokładnie odwzorować charakterystyki dozowania, pozostanie niewielka różnica w dozowaniu.
Aby skompensować tę stałą różnicę, system przełącza się na działanie grawimetryczne w regulowanym zakresie granicznym wokół wartości zadanej. W tym trybie precyzyjną kontrolę przejmuje regulator PID. Sterownik rejestruje bieżące natężenie przepływu i porównuje je z wartością zadaną. Jeśli wystąpi różnica, regulator PID przeciwdziała tej różnicy. Jeśli pojemnik wagowy jest prawie pusty, jest on napełniany z pojemnika magazynowego. W tym czasie nie jest możliwy pomiar masy, a tym samym określenie przepływu produktu ze względu na spadający produkt. Jednocześnie wysyłana jest ostatnia osiągnięta wartość nastawy, dzięki czemu przepływ produktu pozostaje w przybliżeniu stały. Po upływie czasu ustalania się czujników wagowych system przełącza się z powrotem na działanie grawimetryczne.
Zwiększenie dokładności krzywej charakterystyki urządzenia: Zapis krzywej charakterystyki materiału
- Zmiany właściwości przenoszących
- Określenie krzywej charakterystyki materiału dla konkretnego produktu
- Gdy kosz wagowy jest pełny: Wyjście średniej wartości wyjściowej
- Rejestrowanie przepływu produktu przy 90, 70, 50, 30 % masy nominalnej
→ Program oblicza współczynnik korekty dla krzywej charakterystyki urządzenia w zależności od poziomu napełnienia.
DIlustracja przedstawia nieliniową charakterystykę dozowania. Niewielki przepływ produktu jest osiągany przy małych wartościach sterowania. Jednak powyżej pewnej prędkości (wartości sterującej) dozownik osiąga większe przepływy produktu. W tym przypadku Rozwiązanie systemowe STANDARD oferuje możliwość utworzenia krzywej charakterystyki urządzenia z 5 punktów. Weź 5 punktów od 0 do 100 wartości kontrolnej % i połącz je ze sobą. Ta krzywa charakterystyki urządzenia wykazuje znaczne odchylenia od oryginalnej krzywej charakterystyki w niektórych punktach. W rezultacie ustawiona wartość regulacji w tym obszarze prowadzi do znacznie większego lub mniejszego przepływu produktu. W rezultacie regulator PID kompensuje większą różnicę regulacji i jednocześnie wymaga dłuższego czasu ustalania.
Ułatwienie niezależnego rejestrowania charakterystyk urządzeń dla nowych produktów
The Rozwiązanie systemowe OPDENHOFF może zarejestrować do 20 punktów w celu symulacji krzywej charakterystyki urządzenia i zminimalizowania różnicy sterowania w momencie przełączania. Krzywa charakterystyki urządzenia musi być Rozwiązanie systemowe STANDARD należy odnotować ręcznie. Z Rozwiązanie systemowe OPDENHOFF punkty krzywej charakterystyki urządzenia są automatycznie określane i zapisywane, umożliwiając ciągłe dozowanie.
Krzywa charakterystyki materiału może być również rejestrowana w celu zwiększenia dokładności krzywej charakterystyki urządzenia. Produkt w zbiorniku wagowym naciska na ślimak dozujący własnym ciężarem. Oznacza to, że silnik napędowy musi wywierać większą siłę przy pełnym pojemniku i takim samym sterowaniu niż przy prawie pustym pojemniku. W rezultacie osiągana jest niższa prędkość przy tej samej aktywacji pełnego zbiornika niż w przypadku pustego zbiornika. Aby zintegrować tę zmianę z systemem sterowania, rejestrowana jest krzywa charakterystyki materiału, która dostosowuje krzywą charakterystyki urządzenia w zależności od poziomu napełnienia. W rozwiązaniu systemowym STANDARD ta krzywa charakterystyki materiału jest rejestrowana ręcznie. W tym celu dla pełnego pojemnika wyprowadzana jest średnia wartość aktywacji (ok. 50 - 60% wartości aktywacji). Po osiągnięciu 90 % wartości aktywacji, wartość ta jest zapisywana. Powtarza się to przy 70, 50, 30, 15 % wagi nominalnej. Zmiany natężenia przepływu są wykorzystywane wewnętrznie do tworzenia krzywej charakterystycznej do regulacji. Z Rozwiązanie systemowe OPDENHOFF ta krzywa charakterystyczna jest określana automatycznie.
Rozwiązania systemowe do dozowania ciągłego w skrócie:
Rozwiązanie systemowe STANDARD
- Dokładna jednostka ważąca, którą można łatwo zintegrować z systemem za pośrednictwem sieci PROFIBUS
- Konfiguracja w programie SIMATIC S7 daje użytkownikowi możliwość wysyłania poleceń do Siwarex poprzez numery poleceń
- Ustawienia w Siwatool są złożone i nie mogą być dokonywane przez niedoświadczonych użytkowników.
- Jeśli wymagane jest dalsze dozowanie, potrzebne jest dodatkowe oprogramowanie do przesyłania charakterystyki urządzenia i materiału
- Brak krzywej charakterystyki urządzenia i materiału: wszystko musi być rejestrowane ręcznie.
- Działa w sposób ciągły, a zatem ma bardzo krótkie czasy cyklu podczas pracy, ale jeśli rekordy danych są aktualizowane, procesor musi załadować je instrukcjami z rozwiązania systemowego STANDARD
Rozwiązanie systemowe OPDENHOFF
- Program dozowania jest używany dla czasu cyklu
- Wszystkie rekordy danych i polecenia są zintegrowane w CPU
- Prosta wymiana charakterystyki urządzenia i materiału przy zmianie produktu
- Nazwa i numer produktu są porównywane z zapisanymi wartościami przy każdym ponownym uruchomieniu dozowania w przesłanej recepturze
- Istniejące automatyczne ładowanie nowego produktu z istniejącym urządzeniem i charakterystyką materiału